МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВЫСОКО-ЭНТРОПИЙНОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ Al-Co-Cr-Fe-Ni, ОБРАБОТАННОГО ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2022.03.010

Кирилл Александрович  Осинцев; Сергей Валерьевич  Коновалов; Юрий Федорович  Иванов; Сергей Васильевич  Воронин; Иван Иванович  Левин; Владислав Сергеевич  Данилушкин; Виктор Евгеньевич  Громов; Ирина Алексеевна  Панченко

Авторы

Кирилл Александрович Осинцев Самарский Национальный исследовательский университет им. С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0003-1150-6747
Сергей Валерьевич Коновалов Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия https://orcid.org/0000-0003-4809-8660
Юрий Федорович Иванов Институт сильноточной электроники СО РАН, пр. Академический 2/3, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0001-8022-7958
Сергей Васильевич Воронин Самарский Национальный исследовательский университет им. С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0002-4370-9832
Иван Иванович Левин Самарский Национальный исследовательский университет им. С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия
Владислав Сергеевич Данилушкин Самарский Национальный исследовательский университет им. С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0002-4013-413X
Виктор Евгеньевич Громов Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия https://orcid.org/0000-0002-5147-5343
Ирина Алексеевна Панченко Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия https://orcid.org/0000-0002-1631-9644

Ключевые слова:

конечно-элементное моделирование, высокоэнтропийный сплав, напряженно-деформированное состояние, электронно-пучковая обработка, Al-Co-Cr-Fe-Ni, сканирующая зондовая микроскопия, модуль упругости

Аннотация

В работе проведено конечно-элементное моделирование процесса одноосного нагружения сжатия и определено напряженно-деформированное состояние высокоэнтропийного сплава системы Al-Co-Cr-Fe-Ni, обработанного с помощью электронного пучка с плотностью энергии от 10 до 30 Дж/см². Методом сканирующей силовой зондовой микроскопии проведено измерение модуля упругости в поперечном сечении образцов на различном расстоянии от обработанной поверхности. Полученные значения модуля упругости использовались для задания свойств в конечно-элементной модели. Установлено, что с увеличением значения плотности энергии пучка электронов модуль упругости уменьшается на 21 % при 10 Дж/см², на 30 % при 20 Дж/см² и на 44 % при 30 Дж/см², по сравнению с исходным материалом. Результаты конечно-элементного моделирования напряженно-деформированного состояния высокоэнтропийного сплава после электронно-пучковой обработки продемонстрировали уменьшение значения внутренних напряжений в обработанном слое, возникающих при одноосном сжатии, до 32 % при 20 Дж/см². Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что повышение предела прочности и пластичности исследуемого высокоэнтропийного сплава, установленное в предыдущей работе, может быть обусловлено наличием более вязкого поверхностного слоя.